थर्मल पोशाख आणि पीडीसीचे कोबाल्ट काढून टाकणे

आय. थर्मल पोशाख आणि पीडीसीचे कोबाल्ट काढून टाकणे

पीडीसीच्या उच्च दाबाच्या सिन्टरिंग प्रक्रियेमध्ये, कोबाल्ट डायमंड आणि डायमंडच्या थेट संयोजनास प्रोत्साहित करण्यासाठी उत्प्रेरक म्हणून कार्य करते आणि डायमंड लेयर आणि टंगस्टन कार्बाइड मॅट्रिक्स संपूर्ण बनते, परिणामी पीडीसीने ऑईलफिल्ड जिओलॉजिकल ड्रिलिंगसाठी योग्य दात कापले आणि उत्कृष्ट पोशाख प्रतिरोध,

हिरे उष्णतेचा प्रतिकार बरेच मर्यादित आहे. वातावरणीय दबावाखाली, डायमंडची पृष्ठभाग सुमारे 900 ℃ किंवा त्याहून अधिक तापमानात बदलू शकते. वापरादरम्यान, पारंपारिक पीडीसीएस सुमारे 750 ℃ ​​वर अधोगती करतात. कठोर आणि अपघर्षक रॉक थरांमधून ड्रिलिंग करताना, पीडीसी सहजपणे घर्षण उष्णतेमुळे या तापमानात सहज पोहोचू शकतात आणि त्वरित तापमान (म्हणजेच सूक्ष्म पातळीवरील स्थानिक तापमान) आणखी जास्त असू शकते, कोबाल्ट (1495 डिग्री सेल्सियस) च्या वितळण्याच्या बिंदूपेक्षा जास्त असू शकते.

शुद्ध हिराच्या तुलनेत, कोबाल्टच्या उपस्थितीमुळे, डायमंड कमी तापमानात ग्रेफाइटमध्ये रूपांतरित होते. परिणामी, स्थानिकीकृत घर्षण उष्णतेच्या परिणामी ग्राफिटायझेशनमुळे डायमंडवर पोशाख होतो. याव्यतिरिक्त, कोबाल्टचे थर्मल विस्तार गुणांक डायमंडच्या तुलनेत बरेच जास्त आहे, म्हणून हीटिंग दरम्यान, कोबाल्टच्या विस्तारामुळे हिरा धान्यांमधील बंधन विस्कळीत होऊ शकते.

1983 मध्ये, दोन संशोधकांनी पीडीसीच्या दातांच्या कार्यक्षमतेत लक्षणीय वाढ केल्याने मानक पीडीसी डायमंड थरांच्या पृष्ठभागावर डायमंड काढून टाकण्याचे उपचार केले. तथापि, या शोधास ते पात्र असलेले लक्ष प्राप्त झाले नाही. 2000 नंतर हे घडले नाही की, पीडीसी डायमंडच्या थरांच्या सखोल ज्ञानाने, ड्रिल पुरवठादारांनी रॉक ड्रिलिंगमध्ये वापरल्या जाणार्‍या पीडीसी दातांवर हे तंत्रज्ञान लागू करण्यास सुरवात केली. या पद्धतीने उपचार केलेले दात महत्त्वपूर्ण थर्मल मेकॅनिकल वेअरसह अत्यंत अपघर्षक फॉर्मेशन्ससाठी योग्य आहेत आणि सामान्यत: "डी-कोबल्ट" दात म्हणून ओळखले जातात.

तथाकथित “डी-कोबाल्ट” पीडीसी बनविण्यासाठी पारंपारिक मार्गाने बनविला जातो आणि नंतर त्याच्या डायमंड थरची पृष्ठभाग acid सिड एचिंग प्रक्रियेद्वारे कोबाल्टचा टप्पा काढून टाकण्यासाठी मजबूत acid सिडमध्ये बुडविला जातो. कोबाल्ट काढण्याची खोली सुमारे 200 मायक्रॉनपर्यंत पोहोचू शकते.

दोन समान पीडीसी दात (त्यापैकी एक डायमंड लेयर पृष्ठभागावर कोबाल्ट रिमूव्हल ट्रीटमेंट) वर एक जड-ड्यूटी पोशाख चाचणी घेण्यात आली. 5000 मीटर ग्रॅनाइट कापल्यानंतर, असे आढळले की कोबाल्ट-रिमोव्हड पीडीसीचा पोशाख दर झपाट्याने वाढू लागला. याउलट, कोबाल्ट-काढलेल्या पीडीसीने अंदाजे 15000 मीटर खडक कापताना तुलनेने स्थिर कटिंग वेग कायम ठेवला.

2. पीडीसीची शोध पद्धत

पीडीसी दात शोधण्यासाठी दोन प्रकारच्या पद्धती आहेत, म्हणजे विध्वंसक चाचणी आणि विना-विध्वंसक चाचणी.

1. विध्वंसक चाचणी

या चाचण्या अशा परिस्थितीत दात कापण्याच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करण्यासाठी शक्य तितक्या वास्तविकतेनुसार डाउनहोलच्या परिस्थितीचे अनुकरण करण्याच्या उद्देशाने आहेत. विध्वंसक चाचणीचे दोन मुख्य प्रकार म्हणजे परिधान प्रतिरोध चाचण्या आणि प्रभाव प्रतिरोध चाचण्या.

(१) प्रतिकार चाचणी घाला

पीडीसी पोशाख प्रतिकार चाचण्या करण्यासाठी तीन प्रकारचे उपकरणे वापरली जातात:

ए. अनुलंब लेथ (व्हीटीएल)

चाचणी दरम्यान, प्रथम पीडीसी बिटला व्हीटीएल लेथवर निराकरण करा आणि पीडीसी बिटच्या पुढे रॉक नमुना (सामान्यत: ग्रॅनाइट) ठेवा. नंतर लेथ अक्षांभोवती खडक नमुना एका विशिष्ट वेगाने फिरवा. पीडीसी बिट विशिष्ट खोलीसह रॉकच्या नमुन्यात कट करते. चाचणीसाठी ग्रॅनाइट वापरताना, ही कटिंग खोली सामान्यत: 1 मिमीपेक्षा कमी असते. ही चाचणी एकतर कोरडी किंवा ओली असू शकते. “ड्राय व्हीटीएल चाचणी” मध्ये, जेव्हा पीडीसी बिट खडकातून कापते, तेव्हा कोणतेही शीतकरण लागू केले जात नाही; व्युत्पन्न केलेली सर्व घर्षण उष्णता पीडीसीमध्ये प्रवेश करते, डायमंडच्या ग्राफिटायझेशन प्रक्रियेस गती देते. उच्च ड्रिलिंग प्रेशर किंवा उच्च रोटेशनल वेग आवश्यक असलेल्या परिस्थितीत पीडीसी बिटचे मूल्यांकन करताना या चाचणी पद्धतीस उत्कृष्ट परिणाम मिळतात.

“ओले व्हीटीएल चाचणी” चाचणी दरम्यान पीडीसी दात पाणी किंवा हवेने थंड करून मध्यम गरम परिस्थितीत पीडीसीचे जीवन शोधते. म्हणूनच, या चाचणीचा मुख्य पोशाख स्त्रोत म्हणजे हीटिंग फॅक्टरऐवजी रॉक नमुना पीसणे.

बी, क्षैतिज लेथ

ही चाचणी ग्रॅनाइटसह देखील केली जाते आणि चाचणीचे तत्व मुळात व्हीटीएलसारखेच असते. चाचणीची वेळ फक्त काही मिनिटे आहे आणि ग्रॅनाइट आणि पीडीसी दात दरम्यान थर्मल शॉक खूप मर्यादित आहे.

पीडीसी गियर पुरवठादारांद्वारे वापरलेले ग्रॅनाइट चाचणी पॅरामीटर्स बदलू शकतात. उदाहरणार्थ, अमेरिकेतील सिंथेटिक कॉर्पोरेशन आणि डीआय कंपनीने वापरलेले चाचणी पॅरामीटर्स अगदी एकसारखे नाहीत, परंतु ते त्यांच्या चाचण्यांसाठी समान ग्रॅनाइट सामग्री वापरतात, अगदी कमी पोर्सिटी आणि 190 एमपीएची एक संकुचित शक्ती असलेले मध्यम श्रेणी पॉलीक्रिस्टलिन इग्निअस रॉक.

सी. घर्षण प्रमाण मोजण्याचे साधन

निर्दिष्ट परिस्थितीत, पीडीसीचा डायमंड थर सिलिकॉन कार्बाइड ग्राइंडिंग व्हील ट्रिम करण्यासाठी केला जातो आणि पीडीसीचा पोशाख दर आणि पीडीसीचा पोशाख दर पीडीसीचा पोशाख निर्देशांक म्हणून घेतला जातो, ज्याला पोशाख प्रमाण म्हणतात.

(२) प्रभाव प्रतिकार चाचणी

प्रभाव चाचणीच्या पद्धतीमध्ये पीडीसी दात 15-25 अंशांच्या कोनात स्थापित करणे आणि नंतर पीडीसीच्या दातांवर डायमंड लेयरला अनुलंबपणे स्ट्राइक करण्यासाठी विशिष्ट उंचीवरून एखादी वस्तू सोडणे समाविष्ट आहे. घसरणार्‍या ऑब्जेक्टचे वजन आणि उंची चाचणी दात द्वारे अनुभवलेल्या उर्जा पातळीवर परिणाम दर्शविते, जे हळूहळू 100 जूल पर्यंत वाढू शकते. पुढील चाचणी घेईपर्यंत प्रत्येक दात 3-7 वेळा प्रभावित केला जाऊ शकतो. सामान्यत: प्रत्येक प्रकारच्या दातांचे किमान 10 नमुने प्रत्येक उर्जा स्तरावर चाचणी केली जातात. दातांच्या प्रतिकारात प्रभाव पडण्यासाठी एक श्रेणी असल्याने, प्रत्येक उर्जा पातळीवरील चाचणी निकाल प्रत्येक दातच्या परिणामानंतर डायमंडचे सरासरी क्षेत्र आहे.

2. विना-विध्वंसक चाचणी

सर्वाधिक प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या नॉन-डिस्ट्रक्टिव्ह टेस्टिंग तंत्र (व्हिज्युअल आणि मायक्रोस्कोपिक तपासणी व्यतिरिक्त) अल्ट्रासोनिक स्कॅनिंग (सीएससीएएन) आहे.

सी स्कॅनिंग तंत्रज्ञान लहान दोष शोधू शकते आणि दोषांचे स्थान आणि आकार निश्चित करू शकते. ही चाचणी करताना, प्रथम पाण्याच्या टाकीमध्ये पीडीसी दात ठेवा आणि नंतर अल्ट्रासोनिक तपासणीसह स्कॅन करा;

हा लेख “वरून पुन्हा छापला गेला आहेआंतरराष्ट्रीय मेटलवर्किंग नेटवर्क“